纳米二氧化硅催化剂催化Michael加成反应

脱水活化后的纳米二氧化硅颗粒能有效催化Michael加成反应,研究了不同温度及六甲基二硅氮烷(HMDS)处理改变二氧化硅表面性质后催化剂的催化性能改变。结果表明,随着热处理温度的升高,二氧化硅催化活性降低;HMDS能够覆盖其表面的单独硅羟基,从而降低二氧化硅催化活性。研究表明,二氧化硅表面的硅羟基是催化活性中心,催化活性与硅羟基浓度相关。不同溶剂对反应活性影响明显,DMF为反应的最佳溶剂,反应收率最高可达71%。     

有序多孔型硅热电材料的制备与性能研究

利用二氧化硅纳米微球为模板,先将Ag(银)纳米颗粒修饰在二氧化硅纳米微球表面(Ag@SiO_2微球),再将其以二维模板的形式有序排布在Si(硅片)表面,以H~+含量比较高的H_2O_2与HF作为腐蚀液,反应结束后得到孔径与分布较均匀的有序多孔硅。发现由于多孔硅的有序孔与内部空气形成声子晶体模型,加强了声子散射,使得有序多孔硅热导率相对于无序多孔硅有一定提高。     

含锰功能基包覆二氧化硅颗粒的SOD活性研究

以5-甲基水杨醛和乙二胺为原料合成席夫碱化合物,用NaBH4将其还原,还原产物与3-溴丙基三甲氧基硅烷发生亲核取代反应,经水解反应后和锰离子配位得到一种锰配合物修饰的功能基固体颗粒。采用红外光谱、热重分析及X-射线能谱对其结构进行表征,用改进的四氮唑蓝法对其SOD活性进行测定。结果表明,锰配合物修饰的功能基固体颗粒的SOD活性单位IC_(50)为0.055g·L~(-1),其具有SOD活性和循环使用性。     

二氧化硅球的制备及其功能化

以正硅酸四乙酯为硅源,分别在碱性和酸性条件下制备了二氧化硅(SiO2)球状粒子;在碱性条件下制备了具有荧光功能的SiO2-FITC复合纳米球;以Sn2+作为敏化剂,在SiO2球表面沉积Ag纳米颗粒,制备了SiO2/Ag核-壳结构纳米粒子。通过透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见近红外(UV-vis-NIR)分光光度计,荧光分光光度计对SiO2球,SiO2-FITC荧光纳米球,SiO2/Ag核-壳结构纳米粒子的形貌和光学吸收、荧光发射特性进行了表征。结果表明,碱性环境下制备的SiO2球粒径大小为纳米级,酸性环境下制备的SiO2球粒径大小为微米级,酸性环境下制备的SiO2球比碱性环境下制备的硅球致密。掺入FITC的SiO2球具有荧光发射特性,且发光强度可以控制。Ag纳米颗粒修饰的SiO2/Ag核-壳结构纳米粒子具有等表面等离子体共振吸收特性。     

高纯、单分散二氧化硅纳米粒子的制备

本文以单晶硅粉作为硅源,氨水作为催化剂,制备了二氧化硅纳米粒子.研究了单晶硅粉制备二氧化硅纳米粒子时反应条件对反应产率和粒径的影响,并通过单因素实验法和正交设计法获得了最佳实验条件.通过激光粒度分析仪、电感耦合等离子体-质谱(ICP-MS)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对纳米二氧化硅粒子的纯度、形貌、粒径进行了表征,得到了高纯、单分散的二氧化硅纳米粒子.     

气相法二氧化硅的表面改性

以气相法二氧化硅为原料,六甲基二硅氮烷为改性剂,采用干法工艺对气相法二氧化硅表面进行改性,探讨了六甲基二硅氮烷用量、反应温度、反应时间对气相法二氧化硅表面改性效果的影响。结果表明,当六甲基二硅氮烷用量为气相法二氧化硅质量的25%、反应温度为150℃、反应时间为40 min时,二氧化硅表面的硅羟基数量最少,比改性前减少97%。     

单分散纳米二氧化硅的制备与分散性研究

为得到单分散纳米二氧化硅颗粒,同时提高纳米二氧化硅颗粒在有机溶剂中的分散性。先采用改进工艺条件的溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅颗粒,研究了R\[R=c(H₂O)/c(TEOS）\]、氨水浓度、TEOS（正硅酸乙酯）浓度、温度对纳米二氧化硅颗粒粒径的影响,采用TEM对颗粒形貌、粒径进行了表征。结果表明,随着R、氨水浓度和TEOS浓度的增大,二氧化硅粒径增大;随着反应温度的增加,二氧化硅粒径减小。用聚乙二醇和癸二酸缩聚得到的两亲性聚酯对自制的二氧化硅颗粒进行表面吸附改性。并用FT-IR、TG、TEM对改性前后的纳米二氧化硅的结构、分散性进行了表征。结果表明,改性后的纳米二氧化硅在甲苯中具有良好的分散性。     

纳米介孔氧化硅球的制备方法

一种纳米介孔氧化硅球制备方法，从无机硅源出发，先制得酸性活性二氧化硅溶胶，然后再与水溶性有机溶剂、模板剂充分混合均匀，在氨水作用下，酸性活性二氧化硅溶胶在模板剂作用下，经一段时间充分反应即得介孔二氧化硅球。本发明是一种较为经济、工艺简单的制备介孔二氧化硅球的方法。[第一段]     

多孔纳米二氧化硅球的制备及其对胰岛素的担载和释放行为

利用实心的二氧化硅纳米微球为原材料,通过用聚乙烯吡咯烷酮进行表面保护,用氢氧化钠对硅球进行溶蚀,制备多孔纳米二氧化硅微球.通过热重分析、扫描电镜及透射电镜对溶蚀的硅球进行表征.结果表明:溶蚀前后,二氧化硅球的外形没有发生实质的变化,但在内部形成了多孔通道.用这种多孔状的纳米硅球对胰岛素进行担载和释放试验发现,经过多孔化处理后,硅球对胰岛素的担载能力增强,释放速率降低,说明经过溶蚀获得的纳米二氧化硅可以作为一种药物的微胶囊载体,在药物控制释放领域有一定的应用前景.     

单分散二氧化硅微球的制备及其微观形貌的研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、氨水为催化剂,通过溶胶-凝胶法合成了单分散的二氧化硅微球。通过控制单因素法研究了正硅酸乙酯用量、氨水用量以及反应温度对二氧化硅微球形貌和粒径的影响。利用扫描电镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱仪(FT IR)对二氧化硅微球的微观形貌和化学结构进行表征研究。结果表明:成功制备了二氧化硅微球;并且二氧化硅微球的粒径会随着氨水用量的变大而变大,TEOS用量的变大而变大,温度的升高而减小;当氨水用量5mL、TEOS用量先加入3mL,后再加入7mL,反应温度为40℃时,制备的二氧化硅微球效果最佳。     

疏水型丙烯酸树脂纳米复合涂料的制备与表征

本文通过对丙烯酸树脂的改性以及St?ber法制备纳米级二氧化钛—二氧化硅复合微球,以溶液聚合法和物理共混法得到了一种改性的自清洁涂层。该涂层以甲基丙烯酸三氟乙酯为低表面能单体,以丙烯酸丁酯(BA)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)分别为软硬单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,对丙烯酸树酯进行改性;再将所得纳米级二氧化钛—二氧化硅复合微球与改性树脂溶液进行混合,从而实现了自清洁功能;红外光谱测试表明,该方法成功对丙烯酸树脂进行了氟改性,扫描电子显微镜显示复合微球表面形貌,颗粒均匀,粒径为160~200 nm。     

SiO_2载体对Cu/SiO_2催化剂在仲丁醇脱氢中催化性能的影响

采用B,D,F,H 4种不同理化性质的二氧化硅微球作为Cu/Si O2催化剂的载体,等体积浸渍法制备Cu/Si O2催化剂,并对制备的催化剂进行了表征和活性评价。通过BET法、程序升温还原法(TPR)对所得催化剂进行表征,采用仲丁醇脱氢作为探针反应,介绍了不同载体、不同理化性质对催化剂催化性能的影响。结果表明:不同载体具有不同的理化性质,这些理化性质会影响催化剂在仲丁醇脱氢反应中的活性,F型载体为较好的负载纳米铜颗粒的载体。     

热处理温度对核-壳型SiO2@TiO2复合纳米材料光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法在二氧化硅(SiO2)纳米微球表面负载纳米二氧化钛(TiO2),制备核-壳SiO2@TiO2复合纳米颗粒.采用X射线衍射仪(XRD)、环境扫描电子显微镜(SEM-EDS)、比表面积测定(BET)等研究手段对样品的矿物组成、结构形貌进行了表征,并考察了其光催化活性.结果 表明:溶胶-凝胶法后期的热处理明显提高了核-壳SiO2@TiO2复合纳米颗粒光催化降解亚甲基蓝溶液的能力,其中,经过400℃热处理的样品催化效果最好,对质量浓度为20 mg/L的亚甲基蓝溶液90 min的降解率达到96.27％.     

γ-巯丙基三乙氧基硅烷水解程度对纳米二氧化硅接枝机理影响的DFT研究

为探索γ-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTS)水解程度对纳米二氧化硅接枝机理的影响，采用基于密度泛函理论(DFT)的量子化学方法，选择合适的泛函和合理的模型，系统研究了MPTS及其不同水解程度产物的反应活性及与纳米二氧化硅的接枝机理，为纳米二氧化硅改性工艺优化及改性效果的提升提供重要理论基础。结果表明：经数据对比确定GGA-PBE泛函优化后的纳米二氧化硅团簇模型为最合理模型。二氧化硅表面硅羟基中的氧原子为亲核活性中心，氢原子为亲电活性中心，MPTS及其水解产物中氧原子为亲核活性中心，硅原子为亲电活性中心。水解引起LUMO轨道向硅原子偏移，硅原子亲电指数提高，而HOMO轨道向氧原子偏移，氧原子的亲核指数提高，引起MPTS水解产物更容易受到二氧化硅表面硅羟基攻击，进而提高了接枝反应活性。MPTS的水解降低了接枝反应的活化能，不同水解程度产物接枝反应活化能(E _a)顺序为M0＞M3＞M1＞M2(M0、M1、M2和M3分别表示MPTS及其一级、二级和三级水解产物)，接枝反应属于S_N2亲核取代，且为放热反应。M0、M1和M2都是通过脱醇机理发生接枝反应，空间位阻效应和偶联剂中心硅原子的亲电性能为反应主要控制因素，而M3是通过脱水机理发生接枝反应。     

γ-巯丙基三乙氧基硅烷水解程度对纳米二氧化硅接枝机理影响的DFT研究

为探索γ-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTS)水解程度对纳米二氧化硅接枝机理的影响,采用基于密度泛函理论(DFT)的量子化学方法,选择合适的泛函和合理的模型,系统研究了MPTS及其不同水解程度产物的反应活性及与纳米二氧化硅的接枝机理,为纳米二氧化硅改性工艺优化及改性效果的提升提供重要理论基础。结果表明:经数据对比确定GGA-PBE泛函优化后的纳米二氧化硅团簇模型为最合理模型。二氧化硅表面硅羟基中的氧原子为亲核活性中心,氢原子为亲电活性中心,MPTS及其水解产物中氧原子为亲核活性中心,硅原子为亲电活性中心。水解引起LUMO轨道向硅原子偏移,硅原子亲电指数提高,而HOMO轨道向氧原子偏移,氧原子的亲核指数提高,引起MPTS水解产物更容易受到二氧化硅表面硅羟基攻击,进而提高了接枝反应活性。MPTS的水解降低了接枝反应的活化能,不同水解程度产物接枝反应活化能(E_a)顺序为M0M3M1M2(M0、M1、M2和M3分别表示MPTS及其一级、二级和三级水解产物),接枝反应属于S_N2亲核取代,且为放热反应。M0、M1和M2都是通过脱醇机理发生接枝反应,空间位阻效应和偶联剂中心硅原子的亲电性能为反应主要控制因素,而M3是通过脱水机理发生接枝反应。     

喷涂法制备耐磨超疏水玻璃

采用化学刻蚀法,在钠钙硅玻璃表面进行化学刻蚀.以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体制备纳米二氧化硅颗粒,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)控制其团聚度,然后在化学刻蚀后的玻璃表面喷涂不同团聚度的纳米二氧化硅颗粒,构建多级微纳结构,进一步经全氟癸基三乙氧基硅烷(PFTS)修饰,获得超疏水玻璃表面.利用扫描电子显微镜、接触角测...     

空心球型二氧化硅担载Li_3PO_4催化剂的制备及催化效果研究

笔者以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氨水溶液为催化剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)功能化的聚苯乙烯为模板,在乙醇介质中利用一步法制得纳米空心二氧化硅,并用TEM、XRD、BET、TG、FTIR等表征手段对SiO_2粉体进行分析。首先,以苯乙烯(St)为单体,过硫酸铵为引发剂,聚乙烯吡咯烷酮为分散剂,水为分散介质,单分散聚合法制备功能化的聚苯乙烯,可得到平均粒径为90 nm的聚苯乙烯微球。以这种微球为模板,在乙醇/氨水介质中,正硅酸乙酯发生水解和缩合,在聚苯乙烯微球包覆形成SiO_2,同时PS核被溶解,得到纳米空心二氧化硅微球。研究氨水用量、TEOS用量及反应时间等因素对二氧化硅微球形貌和产率的影响。以空心纳米二氧化硅为Li_3PO_4催化剂载体,催化环氧丙烷的异构化,与以硅胶作为载体的Li_3PO_4催化剂的催化效果进行比较。结果表明,使用空心球形二氧化硅代替硅胶作为催化剂载体可提高环氧丙烷转化率和烯丙醇的选择性,降低反应温度和副产物选择性。     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅微球的研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅,通过傅里叶红外光谱表征成分,用800倍数码显微镜观察表面形貌,探讨不同反应条件对纳米二氧化硅表面形貌的影响。纳米二氧化硅微球在不同溶剂中的分散性。结果表明,在酸、碱条件下,分别生成纳米二氧化硅溶胶和纳米二氧化硅微球;碱性条件下,反应温度和反应时间分别为40℃和4 h时,纳米二氧化硅微球呈现规整、均一的球型形貌;纳米SiO_2微球在有机溶剂中的分散性都较好,且分散均匀。     

核-壳型聚苯乙烯/二氧化硅复合微球的制备

利用层层自组装的方法制备了粒径和组成可裁剪、具有核-壳式结构的单分散聚苯乙烯(PS)／二氧化硅(SiO2)复合微球．对复合微球进行热处理除去有机物中心，制备出壁厚可剪裁的空腔硅球，并对复合微球的热分解过程进行了研究．透射电镜(TEM)照片显示二氧化硅纳米颗粒在中心外生成均匀壳层，而煅烧后则可得到轮廓分明的球形空腔；比较PS，SiO2和复合球体及热处理后的粉体的红外光谱，可分别验证二氧化硅的成功组装和热处理过程中作为中心的PS的完全去除．在吸附相同层数的前提下，随着所选用的二氧化硅纳米粒子的粒径的增大(10-40nm)，复合微球的粒径增大，空腔球体的壁厚增加，中心粒子热分解的活化能增大．复合微球的热分解机理符合三维扩散机理．     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅微球的研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅,通过傅里叶红外光谱表征成分,用800倍数码显微镜观察表面形貌,探讨不同反应条件对纳米二氧化硅表面形貌的影响。纳米二氧化硅微球在不同溶剂中的分散性。结果表明,在酸、碱条件下,分别生成纳米二氧化硅溶胶和纳米二氧化硅微球;碱性条件下,反应温度和反应时间分别为40℃和4 h时,纳米二氧化硅微球呈现规整、均一的球型形貌;纳米SiO_2微球在有机溶剂中的分散性都较好,且分散均匀。